KR102010774B1 - 압축기의 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부 구동원으로부터 벨트에 의해 동력을 전달받아 축회전하는 풀리와, 상기 풀리의 동력을 구동축으로 전달하는 동력전달부재, 수커넥터부와 마찰접촉하여 서로 고정결합되는 암커넥터부, 및 상기 암커넥터부와 마찰접촉하여 서로 고정결합되는 수커넥터부를 포함하는 압축기의 동력전달장치에 관한 것이다.

Description

압축기의 동력전달장치{Power transmit device of clutchless compressor}

본 발명은 자동차의 엔진으로부터 자동차 공조장치의 구동을 위한 압축기로 동력을 전달하는 압축기의 동력전달장치에 관한 것이다.

자동차는 실내의 냉난방을 위한 공조장치(Air Conditioning; A/C)가 설치된다. 이러한 공조장치는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함하고 있다.

종래 차량용 공기조화장치에 적용되는 압축기는 주로 사판식 압축기가 사용되는데, 클러치의 사용 여부에 따라 전자클러치의 단속작용에 의하여 엔진의 동력을 선택적으로 전달받는 고정용량형 사판식 압축기와, 상기 전자클러치를 사용하지 않고 항상 엔진의 동력을 전달받는 가변용량형 사판식 압축기가 있다.

이들 압축기는 자동차 엔진의 회전력으로부터 동력을 전달받아 구동되는데, 고정 용량형은 전자 클러치가 구비되어 압축기의 구동을 제어한다. 그러나 전자클러치가 구비된 경우, 압축기의 구동시 또는 정지시 차량의 RPM이 유동하여 안정적인 차량운행을 방해하는 문제점이 있다.

따라서, 최근에는 클러치가 구비되지 않고, 엔진의 구동과 함께 항상 사판이 회전하되, 사판의 경사각을 변화시켜 냉매의 토출 용량을 변화시킬 수 있는 가변 용량형 사판식 압축기를 주로 사용한다.

특허문헌 1에 개시된 압축기용 동력전달장치는 풀리(11)와, 이 풀리(11)에 고정 결합된 허브 조립체(20)를 구비하고 있으며, 상기 허브 조립체(20)는 압축기의 구동축(14)에 고정 결합되어 있다. 이에 따라, 풀리(11)가 회전하면 그 회전력이 허브 조립체(20)를 경유하여 압축기의 구동축(14)으로 전달됨으로써 압축기가 구동되는 것이다. 그리고, 상기 풀리(11)는 벨트(미도시)를 통해 자동차 엔진으로부터 동력을 전달받게 된다.

특허문헌 1의 도 1에 개시된 바와 같이, 상기 허브 조립체(20)는 허브(21)와, 복수개의 리프 스프링(22)들과, 상기 허브(21) 및 리프 스프링(22)들의 일단부를 몰딩하는 몰딩부(24)로 구성되는데, 상기 리프 스프링(22)과 풀리(11)는 보스부재(34)에 의해 연결된다.

특허문헌 2의 도 3에 개시된 바와 같이, 풀리(100)와 아웃터 링(210)이 리벳(201)으로 고정결합되어 있다.

이와 같이 종래의 체결방식은 볼트 등의 피스 결합방식이거나 리벳팅을 통한 결합방식이었다.

그러나, 이러한 체결방식은 다음과 같은 문제점이 있다.

볼트 등 체결부재의 부품수가 증가되고, 볼트체결을 위해 풀리에 탭을 가공하는 공정을 필요로 하는 문제점이 있다.

또한, 체결볼트의 풀림 방지를 위해 조립시에도 토크렌치 등으로 조임작업을 해야 하고 토크 관리를 위해 토크 검사를 해야 하는 등의 공정이 추가된다. 더욱이 볼트 풀림에 대한 잠재적인 고장문제를 예방하기 위한 품질 관리를 필요로 하는 문제점이 있다.

1. 한국공개특허 제10-2011-0127013호 2. 한국공개특허 제10-2011-0127009호

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 부품수를 줄일 수 있고 볼트체결을 위한 탭 가공공정 및 체결볼트의 풀림 방지를 위한 조임토크 검사공정 등을 없애 전체 조립공정을 간소화시킬 수 있으며 볼트 풀림에 의한 고장문제를 원천적으로 제거할 수 있는 압축기의 동력전달장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 압축기의 동력전달장치는, 압축기의 일측에 축회전가능하게 구비되고 외부 구동원으로부터 벨트에 의해 동력을 전달받아 축회전하는 풀리, 상기 풀리의 동력을 구동축으로 전달하는 동력전달부재, 상기 풀리의 일측에 구비되고 수커넥터부와 마찰접촉하여 서로 고정결합되는 암커넥터부, 및 상기 동력전달부재의 일측에 구비되고 상기 암커넥터부와 마찰접촉하여 서로 고정결합되는 수커넥터부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 압축기의 동력전달장치에 있어서, 압축기의 일측에 축회전가능하게 구비되고 외부 구동원으로부터 벨트에 의해 동력을 전달받아 축회전하는 풀리, 상기 풀리의 동력을 구동축으로 전달하는 동력전달부재, 상기 동력전달부재의 일측에 구비되고 수커넥터부와 마찰접촉하여 서로 고정결합되는 암커넥터부, 및 상기 풀리의 일측에 구비되고 상기 암커넥터부와 마찰접촉하여 서로 고정결합되는 수커넥터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 압축기의 동력전달장치에 있어서, 상기 암커넥터부는 상기 수커넥터부를 수용하는 결합홈을 구비할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 압축기의 동력전달장치에 있어서, 상기 암커넥터부는 상기 결합홈의 내측벽이 곡면으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 압축기의 동력전달장치에 있어서, 상기 수커넥터부는 그 외주면이 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 압축기의 동력전달장치에 있어서, 상기 수커넥터부는 상기 동력전달부재에 구비되는 수커넥터몸체, 및 상기 수커넥터몸체의 외측에 구비되어 상기 암커넥터부와 접촉하고 변형가능한 재질로 형성된 마찰접촉부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 압축기의 동력전달장치에 있어서, 상기 마찰접촉부는 고무재질로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 압축기의 동력전달장치에 있어서, 상기 수커넥터부는 상기 암커넥터부의 결합홈에 압입되어 결합되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 압축기의 동력전달장치에 있어서, 상기 암커넥터부 및 수커넥터부는 상기 풀리의 원주방향을 따라 환형으로 형성될 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

본 발명에 따르면, 볼트체결방식에서 압입체결방식으로 전환함으로써 부품수를 줄일 수 있고 볼트체결을 위한 탭 가공의 공정 및 체결볼트의 풀림 방지를 위한 조임토크 검사공정 등을 없애 전체 조립공정을 간소화시킬 수 있으며, 볼트 풀림에 의한 고장문제를 원천적으로 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압축기의 동력전달장치를 나타낸 분해사시도,
도 2는 도 1에 도시된 토크전달부재를 나타낸 분해사시도,
도 3은 도 1에 도시된 압축기의 동력전달장치를 나타낸 결합단면도,
도 4는 도 3의 A-A선을 따라 절개한 개략적 측단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기의 동력전달장치를 나타낸 개략적 측단면도,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압축기의 동력전달장치를 나타낸 개략적 측단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 압축기의 동력전달장치에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 동력전달장치는, 엔진으로부터 벨트에 의해 동력을 전달받아 축회전하는 풀리(10)와, 상기 풀리(10)의 동력을 압축기의 구동축(1)으로 전달하는 동력전달부재(20), 수커넥터부(40)를 수용하는 암커넥터부(30), 및 상기 암커넥터부(30)에 압입되어 고정결합되는 수커넥터부(40)를 포함한다.

상기 풀리(10)는 압축기의 외측에 베어링부재(2)에 의해 축회전가능하게 구비된다. 상기 풀리(10)는 엔진측 구동풀리(도면 미도시)와 벨트(도면 미도시)로 연결되어 엔진의 동력에 의해 축회전하게 된다.

상기 풀리(10)의 일측에는 동력전달부재(20)가 결합되고, 상기 동력전달부재(20)는 리미터(3)와 결합되며, 상기 리미터(3)는 압축기의 구동축(1)과 결합된다. 따라서, 엔진으로부터 발생된 회전력은 상기 풀리(10)로 전달되고, 풀리(10)에서 동력전달부재(20)로, 다시 동력전달부재(20)에서 리미터(3)를 거쳐 상기 구동축(1)으로 전달되어 압축기를 구동시키게 된다.

상기 리미터(3)는 상기 동력전달부재(20)로부터 구동축(1)으로 전달되는 동력을 차단하는 역할을 하는 것으로, 금속이나 합성수지 재질로 형성되어 이상 토오크가 작용하게 되면 취약부분에 응력이 집중되어 파단됨으로써 동력전달이 차단된다.

이와 같이 상기 풀리(10)와 압축기의 구동축(1)을 직결하여 일체로 축회전시키지 않고 상기 리미터(3)를 통해 구동축(1)을 구동시킴으로써 엔진 및 압축기에 과부하가 걸려 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 동력전달부재(20)는 일측이 상기 리미터(3)와 피스부재(4)로 고정결합되고, 타측이 암커넥터부(30) 및 수커넥터부(40)에 의해 상기 풀리(10)에 고정결합된다.

상기 암커넥터부(30)는 상기 풀리(10)의 일측에 일체로 형성되어 풀리(10)와 함께 거동하게 된다. 상기 암커넥터부(30)는 풀리(10)의 측면에 원주방향을 따라 환형으로 형성된다.

상기 암커넥터부(30)는 풀리(10)의 원주방향을 따라 수커넥터부(40)를 수용하는 결합홈(31)을 구비하고 있다. 상기 수커넥터부(40)는 상기 암커넥터부(30)의 결합홈(31)에 압입되어 결합된다.

상기 수커넥터부(40)는 상기 동력전달부재(20)의 일측에 일체로 형성되는 수커넥터몸체(41)와, 상기 수커넥터몸체(41)의 외측에 구비되는 마찰접촉부(42)로 구성된다.

상기 수커넥터부(40)는 상기 동력전달부재(20)의 선단에 엘보우 형상으로 절곡되어 구비됨으로써 상기 암커넥터부(30)의 결합홈(31)에 끼워지게 된다.

상기 마찰접촉부(42)는 상기 수커넥터몸체(41)의 외측에 구비되어 상기 암커넥터부(30)의 결합홈(31) 내측벽과 마찰접촉한다.

상기 마찰접촉부(42)는 변형가능한 고무재질이나 합성수지재로 형성되어 상기 암커넥터부(30)의 결합홈(31)에 삽입될 때 변형되어 그 결합홈(31)의 내측벽에 압착된다. 상기 마찰접촉부(42)가 고무재질로 형성되는 경우 마찰저항이 크므로 상기 암커넥터부(30)의 결합홈(31) 내측벽과의 슬립발생을 억제할 수 있게 된다.

상기 암커넥터부(30)와 수커넥터부(40)는 상기 풀리(10)의 원주방향을 따라 환형으로 형성된다. 따라서, 환형으로 형성된 암커넥터부(30)의 결합홈(31) 내측벽과 수커넥터부(40)의 외주면이 환형을 따라 전체적으로 접촉을 하게 되고, 그로 인해 접촉면적이 커져 마찰저항이 크게 된다.

상기 풀리(10)와 동력전달부재(20)가 상기 구동축(1)을 중심으로 축회전함에 따라 상기 수커넥터부(40)의 마찰접촉부(42)와 암커넥터부(30)의 결합홈(31)의 내측벽은 풀리(10)의 원주상에서 서로 반대방향으로 마찰력이 작용하여 수커넥터부(40)와 암커넥터부(30)가 견고하게 고정된다.

상기 수커넥터몸체(41)는 그 외주면이 곡면으로 형성되고, 상기 마찰접촉부(42)도 그 수커넥터몸체(41) 외주면의 곡면을 따라 곡형으로 형성된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수커넥터부(40)는 상기 동력전달부재(20)의 원주방향을 따라 물결형상으로 절곡되어 형성된다.

즉, 상기 수커넥터부(40)는 상기 동력전달부재(20)의 외측 방향으로 돌출되는 외측 접촉부(43)와 내측 방향으로 돌출되는 내측 접촉부(44)가 연속적으로 반복하여 형성됨으로써 전체적으로 물결형상을 이루게 된다.

이와 같이 상기 외측 접촉부(43)와 내측 접촉부(44)는 상기 동력전달부재(20)의 반경방향을 따라 외측 또는 내측으로 돌출되어 형성됨으로써 상기 암커넥터부(30)의 결합홈(31) 내측벽과 반경방향을 따라 연속적으로 선접촉하게 된다. 단면상으로는 반경방향을 따라 연속적으로 점접촉하는 것처럼 보이고 있다.
여기서, 상기 수커넥터부(40)가 암커넥터부(30)의 결합홈(31)에 압입되어 결합될 때 상기 외측 접촉부(43)와 내측 접촉부(44)가 변형되면서 점접촉하는 면적이 넓어지게 되고, 그로 인해 마찰저항이 커져 암커넥터부(30)와 수커넥터부(40)가 더욱 견고하게 결합되는 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 암커넥터부(30)의 결합홈(31)은 상기 수커넥터부(40)와 접촉하는 부분(31a)의 단면 형상이 경사지게 형성되고, 상기 수커넥터부(40)의 접촉 부분(42a) 단면 형상도 경사지게 형성되어 수커넥터부(40)가 암커넥터부(30)의 결합홈(31)에 삽입되면서 압입되어 결합될 수 있게 된다.

도 5를 참조하여 암커넥터부와 수커넥터부의 다른 일실시예를 설명한다. 본 실시예에서 암커넥터부(130)는 그 결합홈(131)의 내측벽(131a)이 곡면으로 형성되고, 수커넥터부(140)가 매끄러운 링 형상으로 형성된다.

도 4의 실시예에서는 수커넥터부(40)가 곡형으로 형성된 반면, 본 실시예에서는 암커넥터부(130)가 곡형으로 형성되어 있다.

이와 같이 암커넥터부(30)(130)와 수커넥터부(40)(140) 중 어느 것이 곡형으로 형성되더라도 서로 마찰접촉하는 압입 구조에는 차이가 없으므로 어느 쪽이든 선택적으로 채택될 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 암커넥터부(230)는 상기 동력전달부재(20)의 일측에 구비되고, 상기 수커넥터부(240)는 상기 풀리(10)의 일측에 구비되는 것도 가능하다.

즉, 상기 동력전달부재(20)의 일측에 결합홈(231)을 구비한 암커넥터부(230)가 형성되고, 상기 수커넥터부(240)의 수커넥터몸체(241)가 풀리(10)와 일체로 형성되며, 그 수커넥터몸체(241)와 풀리(10)의 외측에 마찰접촉부(242)가 성형되어 있다.

상기 수커넥터부(240)가 풀리(10)에 일체로 형성된 상태에서 상기 동력전달부재(20)를 결합시키게 되면 상기 암커넥터부(230)의 결합홈(231)으로 수커넥터부(240)가 압입되면서 고정결합된다.

본 실시예에서도 상기 수커넥터부(240)의 외주면이 곡면으로 형성되거나, 반대로 상기 암커넥터부(230)의 결합홈(231) 내측벽이 곡면으로 형성되는 것도 물론 가능하다.(도면 미도시)

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10 : 풀리 20 : 동력전달부재
30,130,230 : 암커넥터부 31,131,231 : 결합홈
40,140,240 : 수커넥터부 41,141,241 : 수커넥터몸체
42 : 마찰접촉부 43 : 외측 돌출부
44 : 내측 돌출부 1 : 구동축
2 : 베어링부재 3 : 리미터

Claims (9)

1. 압축기의 일측에 축회전가능하게 구비되고, 외부 구동원으로부터 벨트에 의해 동력을 전달받아 축회전하는 풀리(10);
   상기 풀리(10)의 동력을 압축기의 구동축(1)으로 전달하는 동력전달부재(20);
   상기 풀리(10)의 일측에 구비되고, 수커넥터부(40)와 마찰접촉하여 서로 고정결합되는 암커넥터부(30); 및
   상기 동력전달부재(20)의 일측에 구비되고, 상기 암커넥터부(30)와 마찰접촉하여 서로 고정결합되는 수커넥터부(40)를 포함하되,
   상기 암커넥터부(30)는 상기 수커넥터부(40)를 수용하는 결합홈(31)을 구비하고,
   상기 수커넥터부(40)는,
   상기 동력전달부재(20)의 외측 방향으로 돌출되는 외측 접촉부(43); 및
   상기 동력전달부재(20)의 내측 방향으로 돌출되는 내측 접촉부(44);를 포함하고,
   상기 외측 접촉부(43)와 상기 내측 접촉부(44)는 연속적으로 반복되며 물결형상을 이루며, 상기 결합홈(31)의 내측벽에 선접촉되는 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달장치.
   
2. 압축기의 일측에 축회전가능하게 구비되고, 외부 구동원으로부터 벨트에 의해 동력을 전달받아 축회전하는 풀리(10);
   상기 풀리(10)의 동력을 구동축(1)으로 전달하는 동력전달부재(20);
   상기 동력전달부재(20)의 일측에 구비되고, 수커넥터부(240)와 마찰접촉하여 서로 고정결합되는 암커넥터부(230); 및
   상기 풀리(10)의 일측에 구비되고, 상기 암커넥터부(230)와 마찰접촉하여 서로 고정결합되는 수커넥터부(240)를 포함하되,
   상기 암커넥터부(230)는 상기 수커넥터부(240)를 수용하는 결합홈(231)을 구비하고,
   상기 수커넥터부(240)는,
   상기 동력전달부재(20)의 외측 방향으로 돌출되는 외측 접촉부(43); 및
   상기 동력전달부재(20)의 내측 방향으로 돌출되는 내측 접촉부(44);를 포함하고,
   상기 외측 접촉부(43)와 상기 내측 접촉부(44)는 연속적으로 반복되며 물결형상을 이루며, 상기 결합홈(231)의 내측벽에 선접촉되는 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달장치.
   
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 암커넥터부는 상기 결합홈의 내측벽이 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달장치.
   
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 수커넥터부는 그 외주면이 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 수커넥터부(40)는
   상기 동력전달부재(20)에 구비되는 수커넥터몸체(41); 및
   상기 수커넥터몸체(41)의 외측에 구비되어 상기 암커넥터부(30)와 접촉하고, 변형가능한 재질로 형성된 마찰접촉부(42)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 마찰접촉부(42)는 고무재질로 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달장치.
   
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 수커넥터부는 상기 암커넥터부의 결합홈에 압입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달장치.
   
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 암커넥터부 및 수커넥터부는 상기 풀리의 원주방향을 따라 환형으로 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달장치.

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